根據(jù)細(xì)菌在呼吸過(guò)程中對(duì)氧的不同需求,可將細(xì)菌分為以下類群:
?。?)、好氧性細(xì)菌 這類細(xì)菌在有氧環(huán)境中生長(zhǎng),進(jìn)行有氧呼吸,如硝化細(xì)菌、硫化細(xì)菌、鐵細(xì)菌等。
?。?)、厭氧性細(xì)菌 生長(zhǎng)時(shí)不需要O2,進(jìn)行無(wú)氧呼吸和發(fā)酵。其中專性厭氧細(xì)菌只在缺氧條件下生長(zhǎng),氧的存在對(duì)它們有毒害作用,如產(chǎn)甲烷細(xì)菌。耐氣性厭氧細(xì)菌呼吸過(guò)程中不需要O2,但氧對(duì)它們無(wú)毒害作用,可以在有氧環(huán)境中生活,無(wú)論有氧與否均行發(fā)酵,如大腸桿菌。
?。?)、兼性厭氧性細(xì)菌 無(wú)論有氧環(huán)境或缺氧環(huán)境均能生長(zhǎng),但以不同的氧化方式獲取能量,有氧時(shí)進(jìn)行有氧呼吸,無(wú)氧時(shí)進(jìn)行無(wú)氧胡須或發(fā)酵,如硝酸鹽還原細(xì)菌。
生物催化劑——酶
生物體內(nèi)許多復(fù)雜的生化反應(yīng)進(jìn)行得極為迅速和順利。例如細(xì)菌在20min就增值一代,在這20min內(nèi),已合成了新細(xì)胞內(nèi)全部的細(xì)胞物質(zhì)。使生化反應(yīng)迅速進(jìn)行的根本原因,就在于生物體內(nèi)普通存在著生物催化劑——酶。細(xì)胞代謝過(guò)程中,所有合成和分解作用都是在酶的催化作用下完成的。酶是一類具有催化活性的蛋白質(zhì),具蛋白質(zhì)的一切性質(zhì)。凡能破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、使蛋白質(zhì)變性的因素也都會(huì)使酶喪失活性。
酶催化具有如下特性:
?。?)、高效性 酶的催化效率比一般的催化劑要高10的7次方-10的13次方倍。
?。?)、專一性 一定的酶只能作用于一定的物質(zhì),生成一定的產(chǎn)物。例如,淀粉酶只催化淀粉水解為糊精,蛋白酶只催化蛋白質(zhì)水解為氨基酸,兩者不可相互替代。
(3)、作用條件的溫和性 如常溫、常壓和 接近中性的酸堿度等條件下,酸能夠發(fā)揮催化活性。高溫高壓和強(qiáng)酸強(qiáng)堿條件易破壞酶結(jié)構(gòu)而使酶失去活性。
?。?)、酶活力的可調(diào)節(jié)性
所有細(xì)節(jié)都有一定自然配套的酶系,這套酶系在細(xì)胞中天然存在、含量穩(wěn)定且較少受外界影響,稱為結(jié)構(gòu)酶或組成酶。而在某些情況下,如受到持續(xù)性的理化因素影響,細(xì)菌體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的酶,稱誘導(dǎo)酶或適應(yīng)酶。誘導(dǎo)酶的產(chǎn)生在污水生物處理中有重要意義。污水生物處理就是利用細(xì)菌在酶的催化作用下,將污水中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物,從而使污水得到凈化。據(jù)一些研究結(jié)果表明,以測(cè)定污水處理系統(tǒng)中微生物混合群的脫氫酶的活力,來(lái)表示處理系統(tǒng)中微生物的數(shù)量和污泥活性既科學(xué)又實(shí)用,這種方法可以用來(lái)判斷生物處理系統(tǒng)的運(yùn)行效果,是加強(qiáng)污水生物處理運(yùn)行管理和提高生化處理效果的重要手段。